一种基于罗丹明‑香豆素衍生物的比色探针及其制备方法与应用技术

技术编号:15195427 阅读:274 留言:0更新日期:2017-04-21 01:18
本发明专利技术公开了一种基于罗丹明‑香豆素衍生物的比色探针的制备方法,具体制备方法如下:S1:将7‑二乙胺基‑3‑乙酰乙酰基香豆素首先用乙腈溶解,再加入罗丹明6G酰肼;S2:将S1所得混合物在常压下回流,反应时间2‑4h;S3:将S2所得溶液冷却至室温后,有固体析出,减压过滤,取滤渣;S4:将S3所得滤渣用乙腈重结晶,得到基于所述罗丹明‑香豆素衍生物的比色探针。本发明专利技术通过用香豆素修饰改性罗丹明衍生物制备罗丹明‑香豆素衍生物比色探针,合成简单,原料易得,在多种常见金属离子中,对二价铜离子表现出较高的选择性和识别性能,使含有二价铜离子的溶液由无色变为桔红色,可实现裸眼辨别检测。

A Luo Danming coumarin derivative colorimetric probe and its preparation method and application based on

The invention discloses a preparation method of color based on probe than Luo Danming coumarin derivatives, the preparation method is as follows: S1: 7 diethylamino 3 acetyl coumarin first in acetonitrile solution, then adding Luo Danming 6G hydrazide; S2: S1 the mixture reflux under normal pressure, reaction time 2 4H; S3: S2 solution obtained after cooling to room temperature, solid precipitation, vacuum filtration, the filter residue; S4: S3 residue with acetonitrile recrystallization to obtain the Luo Danming colorimetric probe based on coumarin derivatives. The present invention by Luo Danming coumarin derivatives colorimetric probe modified Luo Danming derivatives modified with coumarin is simple, easily available raw materials, in a variety of common metal ions, two copper ion exhibited higher selectivity and recognition performance, which contains two valence copper ion solution changed from colorless to red orange. Can achieve the naked eye detection discrimination.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成领域,具体涉及罗丹明-香豆素衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
铜是人体重要的微量元素,在线粒体的呼吸、铁的吸收、酶的氧化还原等不同的生理过程中起着十分重要的作用。但若体内的铜离子代谢平衡遭到破坏,有可能引起代谢紊乱和诸多疾病,如胆固醇升高,动脉弹性降低,血压升高。此外,由于铜离子大量地开采和广泛地使用,使得铜也成为一个重要的金属污染物。鉴于其对生命和环境的重要性,科学家们一直致力于采用选择性比色和荧光传感探针实现对铜离子在生物和环境系统中检测的研究。近年来,分子探针技术由于具有灵敏度高、操作简单、成本低等特点,已经成为检测金属离子污染的重要手段。罗丹明-香豆素衍生物具有较大的摩尔消光系数,在可见光区域内具有较长的发射和吸收波长等特点,在重金属离子识别的领域得到越来越广泛的重视。
技术实现思路
基于金属铜离子能够使罗丹明酰腙衍生物内酰胺螺环开环,故罗丹明-香豆素衍生物具有较好的二价铜离子识别性能。本专利技术主要目的在于提供一种可检测二价铜离子的灵敏度高、选择性好的金属离子比色探针;另一目的是提供该探针的制备方法和应用。本专利技术的技术方案是,一种基于罗丹明-香豆素衍生物的比色探针,所述罗丹明-香豆素衍生物具有如下结构式:本专利技术还提供了一种基于罗丹明-香豆素衍生物的比色探针的制备方法,具体制备方法如下:S1:将7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香豆素首先用乙腈溶解,再加入罗丹明6G酰肼;S2:将S1所得混合物在常压下回流,反应时间2-4h;S3:将S2所得溶液冷却至室温后,有固体析出,减压过滤,取滤渣;S4:将S3所得滤渣用乙腈重结晶,得到基于所述罗丹明-香豆素衍生物的比色探针。3、根据权利要求2所述的基于罗丹明-香豆素衍生物的比色探针的制备方法,其特征在于,S1中,所述7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香豆素和所述罗丹明6G酰肼摩尔比为1:1。优选地,将0.001-0.01mol的7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香豆素溶于0.01-0.05L乙腈中,再加入罗丹明6G酰肼,常压下回流搅拌2-4h,冷却至室温后析出大量固体,减压过滤,将滤渣用乙腈重结晶得到所述罗丹明-香豆素衍生物的比色探针。本专利技术还提供了上述罗丹明-香豆素衍生物的比色探针一种用途,即在作为二价铜离子比色探针方面的应用。本专利技术还提供了一种用于检测水样中二价铜离子的比色探针,所述比色探针主要由上述罗丹明-香豆素衍生物组成。本专利技术通过用香豆素修饰改性罗丹明衍生物制备罗丹明-香豆素衍生物比色探针,合成简单,原料易得,在多种常见金属离子中,对二价铜离子表现出较高的选择性和识别性能,使含有二价铜离子的溶液由无色变为桔红色,可实现裸眼辨别检测,更为重要的是也可用于水样中铜离子的检测,具有快速、简便、灵敏度高、选择性强的特点,以及广泛的潜在应用价值。附图说明图1为本专利技术实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物比色探针的结构;图2为本专利技术实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物比色探针的核磁共振氢谱谱图;图3为本专利技术实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物比色探针的质谱谱图;图4为本专利技术实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物比色探针的乙腈/水(体积比9:1)溶液(5×10-6mol/L)对5当量不同金属离子(Ag+,Al3+,Ca2+,Cd2+,Co2+,Cr3+,Cu2+,Fe3+,Hg2+,K+,Mg2+,Mn2+,Na+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,2.5×10-5mol/L)的紫外吸收光谱图;图5为本专利技术实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物比色探针的乙腈/水(体积比9:1)溶液(5×10-6mol/L)滴定不同浓度Cu2+的紫外吸收光谱图;图6为在二次水中,罗丹明-香豆素衍生物比色探针试纸与Cu2+的比色图:将试纸于罗丹明-香豆素衍生物比色探针溶液(1×10-3mol/L)中浸泡1分钟,真空避光干燥24小时。于二次水中添加不同浓度的二价铜离子,分别将试纸浸泡1分钟后自然风干。铜离子浓度分别为:(1)10-2mol/L,(2)10-3mol/L,(3)10-4mol/L,(4)10-5mol/L,(5)10-6mol/L,(6)10-7mol/L,and(7)0mol/L。具体实施方式下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本专利技术,本专利技术实施例采用的试剂和原料为常规市场购买或参考文献合成得到。实施例1罗丹明-香豆素衍生物的合成将0.301g7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香豆素溶于10mL乙腈中,再加入0.428g罗丹明6G酰肼,常压下回流搅拌3h,冷却至室温后析出大量固体,减压过滤,将滤渣用乙腈重结晶得到黄色固体即为目标产物,目标产物的产率为48.2%。罗丹明-香豆素衍生物核磁共振分析结果如下:单晶结构:罗丹明-香豆素衍生物晶体结构图见图1;核磁共振氢谱:1HNMR(400MHz,DMSO-d6),δ(ppm):1HNMR(400MHz,DMSO-d6),δ(ppm):11.75(s,1H,NH),8.42(s,1H,Aryl-H),7.98-8.00(d,1H,Aryl-H),7.64-7.74(m,3H,Aryl-H),7.19-7.21(d,1H,Aryl-H),6.79-6.81(dd,1H,Aryl-H),6.58-6.59(d,1H,Aryl-H),6.32(s,2H,Aryl-H),6.27(d,3H,2Aryl-H&CH),5.23-5.26(t,2H,2NH-CH2),3.50-3.55(m,4H,2CH2),3.17-3.23(m,4H,2CH2),1.98(s,6H,2CH3),1.26-1.30(t,6H,2CH3),1.17-1.20(t,3H,2CH3).具体核磁共振氢谱图见图2。质谱:ESI-MS:m/z=712.3800for[M+H]+.具体质谱谱图见图3。实施例2将0.001-0.01mol的7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香豆素溶于0.01-0.05L乙腈中,再加入0.001-0.01mol的罗丹明6G酰肼,常压下回流搅拌2-4h,冷却至室温后析出固体,减压过滤,将滤渣用乙腈重结晶得到所述罗丹明-香豆素衍生物的比色探针。罗丹明-香豆素衍生物对二价铜离子的光学性质测定将上述实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物作为探针在乙腈/水(体积比9:1)介质中配制成摩尔浓度为5×10-6mol/L的溶液,分别在含摩尔浓度为2.5×10-5mol/L的Ag+,Al3+,Ca2+,Cd2+,Co2+,Cr3+,Cu2+,Fe3+,Hg2+,K+,Mg2+,Mn2+,Na+,Ni2+,Pb2+,Zn2+等金属离子的溶液中加入等量的上述探针溶液,采用紫外可见光光度计对实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物进行紫外吸收光谱分析,所得的紫外吸收光谱图见图4。本专利技术实施例1制得的罗丹明-香豆素衍生物与二价铜离子作用在525nm处的吸收峰明显上升,同时产生肉眼明显可见无色到桔红色颜色变化,可用于二价铜离子的快速检测。而本专利技术制得的罗丹明-香豆素衍生物对其它金属离子如Ag+,Al3+,Ca2+,Cd2+,Co2+,Cr3+,Fe3+,Hg2+,K+,Mg2+,Mn2+,Na+,Ni2+,Pb2+,Zn2+等无明显紫外吸收响应。浓度为5×10-6mol/L的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于罗丹明‑香豆素衍生物的比色探针,其特征在于,所述罗丹明‑香豆素衍生物具有如下结构式:。

【技术特征摘要】
1.一种基于罗丹明-香豆素衍生物的比色探针,其特征在于,所述罗丹明-香豆素衍生物具有如下结构式:。2.根据权利要求1所述的基于罗丹明-香豆素衍生物的比色探针的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香豆素用乙腈溶解,再加入罗丹明6G酰肼;S2:将S1所得混合物在常压下回流,反应时间2-4h;S3:将S2所得溶液冷却至室温后,有固体析出,减压过滤,取滤渣;S4:将S3所得滤渣用乙腈重结晶,得到基于所述罗丹明-香豆素衍生物的比色探针。3.根据权利要求2所述的基于罗丹明-香豆素衍生物的比色探针的制备方法,其特征在于,S1中,所述7-二乙胺基-3-乙酰乙酰基香...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴伟娜王元陈泽华李慧军徐周庆吴浩陈兴颖
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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